一種測量粘彈性介質彈性的位移估計方法及應用方法技術

本發明專利技術涉及一種測量粘彈性介質彈性的位移估計方法，所述測量裝置中所述振動器固定在所述超聲波換能器上，所述振動器向所述粘彈性介質發出頻率為1Hz至500Hz的瞬時低頻沖擊，所述粘彈性介質經過超聲波照射后返回超聲波信號，所述粘彈性介質的位移估計方法包括如下步驟：發出低頻沖擊、采集超聲波信號、信號分段、互相關運算、獲取位移估計。本發明專利技術位移估計方法通過將采集的超聲波信號數據沿深度方向分成多段，通過每一小段與相鄰的超聲波信號數據作互相關運算即可得到組織的位移隨深度和時間的變化，根據互相關運算結果建立位移與深度和時間的關系，從而獲得位移估計，所述組織的位移由互相關函數的峰值確定。本發明專利技術結構簡單、方法簡便。

Displacement estimation method for measuring elasticity of viscoelastic medium and application method

The invention relates to a method for estimating the displacement measurement of elastic viscoelastic medium, the measuring device in the vibrator is fixed on the ultrasonic transducer, the vibrator to the instantaneous frequency of a viscoelastic medium low frequency 1Hz to 500Hz the impact of the viscoelastic medium after ultrasonic irradiation to ultrasonic signal the displacement, the viscoelastic medium estimation method comprises the following steps: a low frequency ultrasonic signal, signal acquisition, impact segmentation, cross-correlation and obtain displacement estimation. The present invention estimates displacement method by ultrasonic signal data acquisition along the depth direction is divided into a plurality of sections, the change of tissue displacement with depth and time by ultrasonic signal data of each segment and the adjacent cross-correlation computation can, according to the mutual correlation between calculation results and establish displacement depth and time, so as to obtain the displacement estimation the peak displacement of the organization by cross-correlation function determination. The invention is simple in structure and simple in method.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種彈性的位移估計方法及應用方法，尤其涉及一種測量粘彈性介質 彈性的位移估計方法及應用該位移估計方法測量粘彈性介質彈性的方法。
技術介紹
慢性肝病常常伴隨長期的肝纖維化過程，最終可導致肝硬化。肝纖維化或肝硬化 直接導致肝臟彈性發生改變，即逐漸變硬。通過測量肝臟彈性可以得知肝纖維化的程度，從 而可以檢測出肝臟的病變程度。現有技術中，對于肝臟這種粘彈性組織彈性的測量，通過超 聲的方法進行探測。中國專利03819132. 6披露了一種帶超聲換能器的觸頭，通過在觸頭上 設置致動器產生低頻振動進行組織的彈性測量，但是該技術方案需要依靠位置傳感器對粘 彈性組織因致動器低頻振動而產生的位移進行測量，通過位置傳感器來計算粘彈性組織在 低頻振動作用下的位移。由于致動器振動頻率快，對位置傳感器要求比較高，因此，位置傳 感器的成本比較高，同時，采用位置傳感器傳感的位移，其計算方法復雜。
技術實現思路
本專利技術解決的技術問題是構建一種測量粘彈性介質彈性的位移估計方法及應用 該位移估計方法測量粘彈性介質彈性的方法，克服現有技術中需要高精度的位置傳感器導 致成本高，計算方法復雜的技術問題。本專利技術的技術方案是提供一種測量粘彈性介質彈性的位移估計方法，包括至少 一個測量裝置，所述測量裝置包括至少一個產生機械振動的振動器，至少一個帶超聲波換 能器的觸頭，所述振動器固定在所述超聲波換能器上，所述振動器向所述粘彈性介質發出 頻率為IHz至500Hz的瞬時低頻沖擊，所述粘彈性介質經過超聲波照射后返回超聲波信號， 所述粘彈性介質的位移估計方法包括如下步驟發出低頻沖擊所述超聲波換能器照射向被測量粘彈性介質區域發出超聲波信號的同 時，所述振動器向被測量粘彈性介質發出瞬時低頻沖擊；采集超聲波信號采集所述粘彈性介質經過超聲波照射后返回超聲波信號數據； 信號分段將采集的超聲波信號數據沿深度方向分成多段；互相關運算將每一段的超聲波信號數據與相鄰段的超聲波信號數據作互相關運算。獲取位移估計根據互相關運算結果建立位移與深度和時間的關系，從而獲得位 移估計。本專利技術的進一步技術方案是在發出低頻沖擊步驟中，所述瞬時低頻沖擊的頻率 為 IHz 至 500Hz ο本專利技術的進一步技術方案是在信號分段步驟中，將采集的超聲波信號數據沿深 度方向等分成0. 01毫米至5毫米的多段。本專利技術的進一步技術方案是在信號分段步驟中，將采集的超聲波信號數據沿深度方向等分成0. 05毫米的多段。本專利技術的進一步技術方案是在信號分段步驟中，所述分段超聲波信號數據中存在重疊，重疊率在30%至90%。本專利技術的進一步技術方案是在互相關運算步驟中，采用快速互相關算法權利要求1.一種測量粘彈性介質彈性的位移估計方法，其特征在于，包括至少一個測量裝置， 所述測量裝置包括至少一個產生機械振動的振動器，至少一個帶超聲波換能器的觸頭，所 述振動器固定在所述超聲波換能器上，所述振動器向所述粘彈性介質發出頻率為IHz至 500Hz的瞬時低頻沖擊，所述粘彈性介質經過超聲波照射后返回超聲波信號，所述粘彈性介 質的位移估計方法包括如下步驟發出低頻沖擊所述超聲波換能器照射向被測量粘彈性介質區域發出超聲波信號的同 時，所述振動器向被測量粘彈性介質發出瞬時低頻沖擊；采集超聲波信號采集所述粘彈性介質經過超聲波照射后返回超聲波信號數據； 信號分段將采集的超聲波信號數據沿深度方向分成多段；互相關運算將每一段的超聲波信號數據與相鄰段的超聲波信號數據作互相關運算； 獲取位移估計根據互相關運算結果建立位移與深度和時間的關系，從而獲得位移估計。2.根據權利要求1所述測量粘彈性介質彈性的位移估計方法，其特征在于，在發出低 頻沖擊步驟中，所述瞬時低頻沖擊的頻率為IHz至500Hz。3.根據權利要求1所述測量粘彈性介質彈性的位移估計方法，其特征在于，在信號分 段步驟中，將采集的超聲波信號數據沿深度方向分成0. 01毫米至5毫米的多段。4.根據權利要求3所述測量粘彈性介質彈性的位移估計方法，其特征在于，在信號分 段步驟中，將采集的超聲波信號數據沿深度方向等分成0. 05毫米的多段。5.根據權利要求1所述測量粘彈性介質彈性的位移估計方法，其特征在于，在信號分 段步驟中，所述分段超聲波信號數據中存在重疊，重疊率在30%至90%。6.根據權利要求1所述測量粘彈性介質彈性的位移估計 方法，其特征在于，在互相關運算步驟中，采用快速互相關算法1 W-IR(n) = — Y x(m)y(m+ η)進行運算，其中，R (rO為互相關值；N為積分區間的數據總數；η為位移的取值序列，η的取值間隔與超聲信號深度方向采樣間隔相同。7.一種應用上述任一權利要求所述測量粘彈性介質彈性的位移估計方法測量粘彈性 介質彈性的方法，其特征在于，包括對粘彈性介質發射超聲波信號及產生低頻振動的測量 裝置，測量粘彈性介質彈性的方法包括如下步驟獲取超聲波信號對被測量粘彈性介質產生低頻脈沖沖擊，并對被測量粘彈性介質進 行超聲波照射，被測量粘彈性介質經超聲波照射后返回超聲波信號，獲取被測量粘彈性介 質返回的超聲波信號數據；位移估計對粘彈性介質因振動而產生的位移進行估計； 應變估計對粘彈性介質因振動而產生的彈性應變進行估計； 獲取彈性剪切波速度根據應變與時間的關系獲取彈性剪切波速度； 計算彈性模量計算出粘彈性介質的彈性模量。8.根據權利要求7所述測量粘彈性介質彈性的方法，其特征在于，在應變估計步驟中， 在位移估計的基礎上對位移沿深度方向求微分獲取應變估計。9.根據權利要求7所述測量粘彈性介質彈性的方法，其特征在于，在應變估計步驟中，將獲得的應變估計結果按應變大小用灰度等級表示。10.根據權利要求7所述測量粘彈性介質彈性的方法，其特征在于，還包括將彈性測量 結果以圖像輸出。全文摘要本專利技術涉及一種測量粘彈性介質彈性的位移估計方法，所述測量裝置中所述振動器固定在所述超聲波換能器上，所述振動器向所述粘彈性介質發出頻率為1Hz至500Hz的瞬時低頻沖擊，所述粘彈性介質經過超聲波照射后返回超聲波信號，所述粘彈性介質的位移估計方法包括如下步驟發出低頻沖擊、采集超聲波信號、信號分段、互相關運算、獲取位移估計。本專利技術位移估計方法通過將采集的超聲波信號數據沿深度方向分成多段，通過每一小段與相鄰的超聲波信號數據作互相關運算即可得到組織的位移隨深度和時間的變化，根據互相關運算結果建立位移與深度和時間的關系，從而獲得位移估計，所述組織的位移由互相關函數的峰值確定。本專利技術結構簡單、方法簡便。文檔編號A61B8/08GK102078205SQ20111005247公開日2011年6月1日 申請日期2011年3月4日 優先權日2011年3月4日專利技術者余譽民, 吳睿, 孟慶前, 張志斌, 張曉峰, 王慧海, 肖俊, 鐘鋒, 陳琦 申請人:深圳市一體醫療科技股份有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測量粘彈性介質彈性的位移估計方法，其特征在于，包括至少一個測量裝置，所述測量裝置包括至少一個產生機械振動的振動器，至少一個帶超聲波換能器的觸頭，所述振動器固定在所述超聲波換能器上，所述振動器向所述粘彈性介質發出頻率為１Ｈｚ至５００Ｈｚ的瞬時低頻沖擊，所述粘彈性介質經過超聲波照射后返回超聲波信號，所述粘彈性介質的位移估計方法包括如下步驟：發出低頻沖擊：所述超聲波換能器照射向被測量粘彈性介質區域發出超聲波信號的同時，所述振動器向被測量粘彈性介質發出瞬時低頻沖擊；采集超聲波信號：采集所述粘彈性介質經過超聲波照射后返回超聲波信號數據；信號分段：將采集的超聲波信號數據沿深度方向分成多段；互相關運算：將每一段的超聲波信號數據與相鄰段的超聲波信號數據作互相關運算；獲取位移估計：根據互相關運算結果建立位移與深度和時間的關系，從而獲得位移估計。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張曉峰，王慧海，孟慶前，吳睿，陳琦，余譽民，張志斌，肖俊，鐘鋒，
申請(專利權)人：深圳市一體醫療科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：94